Двойное механическое уплотнение против одинарного механического уплотнения: в чем разница

Что такое одинарное механическое уплотнение

Одинарное механическое уплотнение — это тип уплотнения, состоящего из неподвижного и вращающегося компонентов с одной поверхностью уплотнения. Это наиболее распространенный и экономичный тип механического уплотнения, используемый в насосах, миксерах и другом вращающемся оборудовании. Неподвижный компонент обычно изготавливается из твердого материала, например керамики, а вращающийся компонент обычно изготавливается из более мягкого материала, например углерода. Эти две поверхности образуют плоскую кольцевую уплотняющую поверхность, которая предотвращает утечку технологической жидкости вдоль вращающегося вала.

Одиночные механические уплотнения используются в широком спектре применений: от водяных насосов до химического технологического оборудования. В них используется тонкая пленка жидкости между поверхностями уплотнения, которая смазывает и охлаждает уплотняемые поверхности. Эта жидкость может быть самой технологической жидкостью или внешней барьерной или буферной жидкостью.

Что такое двойное механическое уплотнение

Двойное механическое уплотнение, также известное как двойное уплотнение, состоит из двух наборов уплотнительных поверхностей, расположенных последовательно. Такая конфигурация обеспечивает дополнительный уровень безопасности и надежности по сравнению с одинарными механическими уплотнениями. В конструкции с двойным уплотнением основное (внутреннее) уплотнение работает как обычное одинарное уплотнение, а вторичное (наружное) уплотнение действует как резервное на случай выхода из строя первичного уплотнения.

Пространство между двумя уплотнениями, называемое буферной или барьерной камерой, заполнено совместимой жидкостью, давление которой превышает давление технологической жидкости. Такое расположение гарантирует, что любая утечка из первичного уплотнения будет локализована внутри буферной камеры и не попадет в атмосферу.

Типы двойного механического уплотнения

Существует три основных типа двойных механических уплотнений:

Спина к спине

При расположении «спина к спине» два уплотнения ориентированы вращающимися поверхностями друг от друга. Буферная жидкость поддерживается под давлением выше, чем технологическая жидкость, гарантируя, что любая утечка из первичного уплотнения будет направлена в буферную камеру. Эта конфигурация подходит для применений с высоким давлением и предотвращает попадание технологической жидкости в атмосферу.

Лицом к лицу

Двойные уплотнения, расположенные по лицевой стороне, имеют вращающиеся поверхности, ориентированные друг к другу, с буферной жидкостью между ними. Такое расположение менее распространено, чем конфигурация «спина к спине», и обычно используется в приложениях с более низкими давлениями или когда технологическая жидкость совместима с буферной жидкостью.

Тандем

При тандемном уплотнении оба уплотнения устанавливаются вращающимися поверхностями в одном направлении и обращены к технологической жидкости. Буферная жидкость поддерживается при более низком давлении, чем технологическая жидкость, и любые утечки из первичного уплотнения собираются в буферной камере. Тандемные уплотнения используются в тех случаях, когда технологическая жидкость несовместима с буферной жидкостью или когда буферную жидкость необходимо поддерживать в чистоте.

Барьерные и буферные жидкости

Жидкость, используемая в пространстве между двумя уплотнениями в конструкции с двойным механическим уплотнением, может быть либо барьерной жидкостью, либо буферной жидкостью.

Барьерная жидкость

Затворная жидкость – это чистая, совместимая жидкость, находящаяся под давлением выше, чем технологическая жидкость. Его цель – предотвратить попадание технологической жидкости в атмосферу, обеспечивая физический барьер между двумя уплотнениями. Затворная жидкость обычно циркулирует через отдельную систему с теплообменником и устройствами регулирования давления для поддержания ее температуры и давления в желаемом диапазоне.

Буферная жидкость

Буферная жидкость поддерживается при более низком давлении, чем технологическая жидкость. Его основная функция — собирать и локализовать любые утечки из первичного уплотнения, предотвращая их попадание в атмосферу. Буферные жидкости часто используются, когда технологическая жидкость несовместима с затворной жидкостью или когда затворную жидкость необходимо поддерживать в чистоте для повторного использования.

Когда использовать двойное механическое уплотнение

Двойные механические уплотнения рекомендуются в следующих ситуациях:

1. При работе с опасными, токсичными или дорогими жидкостями, утечка которых недопустима.
2. В приложениях со строгими экологическими нормами или там, где выбросы необходимо свести к минимуму.
3. Для процессов, требующих более высокого уровня безопасности и надежности
4. В условиях высокого давления или высокой температуры, когда одно уплотнение не может обеспечить достаточную герметичность.
5. Когда последствия нарушения герметичности являются серьезными, например, в химической, нефтехимической или фармацевтической промышленности.

Когда использовать одинарное механическое уплотнение

Одинарные механические уплотнения подходят для широкого спектра применений и обычно предпочтительнее в следующих ситуациях:

1. При работе с неопасными и нетоксичными жидкостями, где допустима незначительная утечка.
2. В применениях с более низкими требованиями к давлению и температуре
3. Для процессов, где стоимость двойного уплотнения не оправдана.
4. В оборудовании с ограниченным пространством для установки уплотнений, поскольку одинарные уплотнения занимают меньшую площадь по сравнению с двойными уплотнениями.
5. Когда технологическая жидкость совместима с материалами уплотнений и не требует дополнительной защиты.